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宏观观察 微观想象 符号表征

2014-07-03王强陆燕海

化学教与学 2014年6期
关键词:离子反应基本概念教学设计

王强 陆燕海

摘要:作为高中化学核心概念之一,离子反应教学中关键在于建立起对概念的理解。结合2013年浙江省高中化学优质课,通过实验引导学生深刻理解概念,从宏观现象、微观本质、符号表征等角度设计了“离子反应”的教学,强化三者的有机融合。

关键词:离子反应;基本概念;教学设计

文章编号:1008-0546(2014)06-0055-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.06.020

苏教版《化学1》(必修)教材专题2中的“离子反应”是中学化学的核心概念之一,是中学化学教学的重点和难点,也是历年高考的必考知识点。“离子反应”内容主要阐述了酸、碱、盐在水溶液中的反应特点和规律,旨在培养学生透过水溶液中微粒及微粒间的变化现象认识反应的本质(即微粒观),并建构分析水溶液中化学反应的思路和方法,从而进一步强化从宏观到微观的认识。

基于以上理解,我们以“宏观观察、微观想象、符号表征”的思维主线对该课重新进行了设计,并在2013年浙江省高中化学课堂教学评比中荣获一等奖。下面我们将本节课的教学实录与反思与各位同行进行交流讨论,希望各位同行能提出宝贵意见。

二、设计思路

教学活动是教和学的双边活动,必须充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用,使之相互促进,协调发展。而离子反应内容对于学生而言很抽象,尤其是电解质在水溶液中的主要存在形式。我们始终在思考,如何让学生通过具体的事实体会进行逻辑思考并加以自主建构。为此,我们精心策划数个实验,从宏观表象入手,帮助学生认识微观本质并指导学生用规范术语表达,教学流程。

三、教学过程

通过醋蛋的实物展示引入,吸引了学生的注意力,当提出用两种不同的酸反应耗时不同的事实情况下,学生会思考醋酸和盐酸的差别?为强弱电解质的概念埋下伏笔!随后,笔者马上进行导电性实验的对比,得出同浓度盐酸导电能力比醋酸强。引导学生从微粒的角度分析问题,也确定了本节课的主题:透过现象看本质,从离子角度研究反应的本质。而导电性实验也是将微观粒子存在宏观化,让学生感受到粒子大量存在的事实。根据学生已有知识,HCl完全电离,则醋酸部分电离,顺理成章地引出强弱电解质。并且,联系醋蛋的制作中,用不同的酸反应速度不一样的本质可能就和H+浓度有关。

同时,设置疑问,同浓度的强碱(NaOH)和弱碱(NH3·H2O)导电性又怎样呢?请同学们利用类比的思想预测结果并实验论证。3. 试管实验,方便而且实验现象明显,同时学生实验激发了他们的学习兴趣,更加主动地投入学习和思考过程,锻炼了基本实验操作能力。

4. 激发认知冲突:在生成CaCO3的同时,其他离子之间有没有发生反应呢?是不是像我们初中所学习的复分解反应离子两两交换形成了两种新的物质,还是只有部分离子发生反应呢?

[追问]在反应Ⅲ中哪些离子之间发生了反应?其他离子有没有发生反应?请用化学符号表达反应情况。

设计意图:通过前面的思考,学生已经有意识的由微观粒子间的变化考虑溶液中的化学反应了,但是学生还没有建立“看见”溶液中的离子这种思维,所以他们不能确定到底哪些离子参与反应,在此要从引导学生从认知出发,从微观的变化解释宏观的现象。

设计意图:传统的离子方程式书写是按照“写、拆、删、查”四步,在教学过程中,笔者发现这种方法对于学生简单记忆尚可,但是对于学生能力培养会存在很多问题:1.学生在书写离子方程式时,生搬硬套,先写化学方程式,一步一步进行,这样书写效率低下;2.高一学生往往会受初中所学复分解条件的影响,只关注生成物的状态而忽略了反应物; 3.碰到陌生反应,如向硝酸亚铁溶液中加入硫酸就束手无策,而碰到离子共存问题则要转化为具体化学物质才能进行判断等等。究其本源,这种书写方法没有帮助学生认知概念的本质,只是将化学知识工具化、模式化,严重地挫伤了学生的学习积极性。

而从宏观物质出发分析水溶液中存在形式,分析哪些微粒之间能发生反应,从反应物微粒相互作用进行分析,关注了微粒间的相互作用,直指概念本质,然后将实际参与或生成的物质用符号表达出来,这就是我们所要求的离子方程式。这样基于微粒作用观的教学设计促进学生的认知从宏观向微观转变,更易把握溶液中物质相互作用的实质。

四、 教学反思

1.日常教学中应积极构建宏观、微观、符号的学科观念

化学是一门以实验为基础,建立在分子、原子层面上研究物质的一门学科,是将宏观现象和微观想象相结合并具有独特符号表征的自然科学。初中的教学引导学生认识物质宏观的变化,而高中的教学则要让学生通过宏观的实验事实去探索学习微观粒子的运动和变化。因此,我们在教学中要培养学生从微观的角度认识一些自然现象,形成对物质及其变化的科学认识。同时,凸显化学学科的特点——知识符号化,利用符号作为链接宏观与微观的桥梁。

2. 概念教学时可巧借实验多手段帮助学生认识微观行为

概念教学中的实验策略使用的关键点是建立实验事实与概念本质间的联系,在概念的教学中,我们要恰当地利用化学实验使学生获得感性认识,促进学生想象思维,在宏观实验事实的支持下发展了学生的微观认识。而在课后对于实验的分析,笔者又想到,有没有更加直观的现象进行观察,比如借助传感技术进行分析。如通过同浓度溶液导电率的测定,分析强弱电解质,这样学生对概念的理解更容易,同时,我们也可以通过跟踪硫酸和氢氧化钡溶液反应的导电性和浑浊性实验分析离子反应的本质。合理使用传感器,让我们教学的手段更加丰富,可信度更高。化学需要试管,同样也需要现代技术手段!

参考文献

[1] 夏可文.在实验教学中如何培养学生形成化学概念[J]. 理化生教学与研究,2008,( 16) : 206

[2] 梁永平.微粒作用观的科学学习价值及其科学建构[J].化学教育,2003,(6):15endprint

摘要:作为高中化学核心概念之一,离子反应教学中关键在于建立起对概念的理解。结合2013年浙江省高中化学优质课,通过实验引导学生深刻理解概念,从宏观现象、微观本质、符号表征等角度设计了“离子反应”的教学,强化三者的有机融合。

关键词:离子反应;基本概念;教学设计

文章编号:1008-0546(2014)06-0055-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.06.020

苏教版《化学1》(必修)教材专题2中的“离子反应”是中学化学的核心概念之一,是中学化学教学的重点和难点,也是历年高考的必考知识点。“离子反应”内容主要阐述了酸、碱、盐在水溶液中的反应特点和规律,旨在培养学生透过水溶液中微粒及微粒间的变化现象认识反应的本质(即微粒观),并建构分析水溶液中化学反应的思路和方法,从而进一步强化从宏观到微观的认识。

基于以上理解,我们以“宏观观察、微观想象、符号表征”的思维主线对该课重新进行了设计,并在2013年浙江省高中化学课堂教学评比中荣获一等奖。下面我们将本节课的教学实录与反思与各位同行进行交流讨论,希望各位同行能提出宝贵意见。

二、设计思路

教学活动是教和学的双边活动,必须充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用,使之相互促进,协调发展。而离子反应内容对于学生而言很抽象,尤其是电解质在水溶液中的主要存在形式。我们始终在思考,如何让学生通过具体的事实体会进行逻辑思考并加以自主建构。为此,我们精心策划数个实验,从宏观表象入手,帮助学生认识微观本质并指导学生用规范术语表达,教学流程。

三、教学过程

通过醋蛋的实物展示引入,吸引了学生的注意力,当提出用两种不同的酸反应耗时不同的事实情况下,学生会思考醋酸和盐酸的差别?为强弱电解质的概念埋下伏笔!随后,笔者马上进行导电性实验的对比,得出同浓度盐酸导电能力比醋酸强。引导学生从微粒的角度分析问题,也确定了本节课的主题:透过现象看本质,从离子角度研究反应的本质。而导电性实验也是将微观粒子存在宏观化,让学生感受到粒子大量存在的事实。根据学生已有知识,HCl完全电离,则醋酸部分电离,顺理成章地引出强弱电解质。并且,联系醋蛋的制作中,用不同的酸反应速度不一样的本质可能就和H+浓度有关。

同时,设置疑问,同浓度的强碱(NaOH)和弱碱(NH3·H2O)导电性又怎样呢?请同学们利用类比的思想预测结果并实验论证。3. 试管实验,方便而且实验现象明显,同时学生实验激发了他们的学习兴趣,更加主动地投入学习和思考过程,锻炼了基本实验操作能力。

4. 激发认知冲突:在生成CaCO3的同时,其他离子之间有没有发生反应呢?是不是像我们初中所学习的复分解反应离子两两交换形成了两种新的物质,还是只有部分离子发生反应呢?

[追问]在反应Ⅲ中哪些离子之间发生了反应?其他离子有没有发生反应?请用化学符号表达反应情况。

设计意图:通过前面的思考,学生已经有意识的由微观粒子间的变化考虑溶液中的化学反应了,但是学生还没有建立“看见”溶液中的离子这种思维,所以他们不能确定到底哪些离子参与反应,在此要从引导学生从认知出发,从微观的变化解释宏观的现象。

设计意图:传统的离子方程式书写是按照“写、拆、删、查”四步,在教学过程中,笔者发现这种方法对于学生简单记忆尚可,但是对于学生能力培养会存在很多问题:1.学生在书写离子方程式时,生搬硬套,先写化学方程式,一步一步进行,这样书写效率低下;2.高一学生往往会受初中所学复分解条件的影响,只关注生成物的状态而忽略了反应物; 3.碰到陌生反应,如向硝酸亚铁溶液中加入硫酸就束手无策,而碰到离子共存问题则要转化为具体化学物质才能进行判断等等。究其本源,这种书写方法没有帮助学生认知概念的本质,只是将化学知识工具化、模式化,严重地挫伤了学生的学习积极性。

而从宏观物质出发分析水溶液中存在形式,分析哪些微粒之间能发生反应,从反应物微粒相互作用进行分析,关注了微粒间的相互作用,直指概念本质,然后将实际参与或生成的物质用符号表达出来,这就是我们所要求的离子方程式。这样基于微粒作用观的教学设计促进学生的认知从宏观向微观转变,更易把握溶液中物质相互作用的实质。

四、 教学反思

1.日常教学中应积极构建宏观、微观、符号的学科观念

化学是一门以实验为基础,建立在分子、原子层面上研究物质的一门学科,是将宏观现象和微观想象相结合并具有独特符号表征的自然科学。初中的教学引导学生认识物质宏观的变化,而高中的教学则要让学生通过宏观的实验事实去探索学习微观粒子的运动和变化。因此,我们在教学中要培养学生从微观的角度认识一些自然现象,形成对物质及其变化的科学认识。同时,凸显化学学科的特点——知识符号化,利用符号作为链接宏观与微观的桥梁。

2. 概念教学时可巧借实验多手段帮助学生认识微观行为

概念教学中的实验策略使用的关键点是建立实验事实与概念本质间的联系,在概念的教学中,我们要恰当地利用化学实验使学生获得感性认识,促进学生想象思维,在宏观实验事实的支持下发展了学生的微观认识。而在课后对于实验的分析,笔者又想到,有没有更加直观的现象进行观察,比如借助传感技术进行分析。如通过同浓度溶液导电率的测定,分析强弱电解质,这样学生对概念的理解更容易,同时,我们也可以通过跟踪硫酸和氢氧化钡溶液反应的导电性和浑浊性实验分析离子反应的本质。合理使用传感器,让我们教学的手段更加丰富,可信度更高。化学需要试管,同样也需要现代技术手段!

参考文献

[1] 夏可文.在实验教学中如何培养学生形成化学概念[J]. 理化生教学与研究,2008,( 16) : 206

[2] 梁永平.微粒作用观的科学学习价值及其科学建构[J].化学教育,2003,(6):15endprint

摘要:作为高中化学核心概念之一,离子反应教学中关键在于建立起对概念的理解。结合2013年浙江省高中化学优质课,通过实验引导学生深刻理解概念,从宏观现象、微观本质、符号表征等角度设计了“离子反应”的教学,强化三者的有机融合。

关键词:离子反应;基本概念;教学设计

文章编号:1008-0546(2014)06-0055-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.06.020

苏教版《化学1》(必修)教材专题2中的“离子反应”是中学化学的核心概念之一,是中学化学教学的重点和难点,也是历年高考的必考知识点。“离子反应”内容主要阐述了酸、碱、盐在水溶液中的反应特点和规律,旨在培养学生透过水溶液中微粒及微粒间的变化现象认识反应的本质(即微粒观),并建构分析水溶液中化学反应的思路和方法,从而进一步强化从宏观到微观的认识。

基于以上理解,我们以“宏观观察、微观想象、符号表征”的思维主线对该课重新进行了设计,并在2013年浙江省高中化学课堂教学评比中荣获一等奖。下面我们将本节课的教学实录与反思与各位同行进行交流讨论,希望各位同行能提出宝贵意见。

二、设计思路

教学活动是教和学的双边活动,必须充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用,使之相互促进,协调发展。而离子反应内容对于学生而言很抽象,尤其是电解质在水溶液中的主要存在形式。我们始终在思考,如何让学生通过具体的事实体会进行逻辑思考并加以自主建构。为此,我们精心策划数个实验,从宏观表象入手,帮助学生认识微观本质并指导学生用规范术语表达,教学流程。

三、教学过程

通过醋蛋的实物展示引入,吸引了学生的注意力,当提出用两种不同的酸反应耗时不同的事实情况下,学生会思考醋酸和盐酸的差别?为强弱电解质的概念埋下伏笔!随后,笔者马上进行导电性实验的对比,得出同浓度盐酸导电能力比醋酸强。引导学生从微粒的角度分析问题,也确定了本节课的主题:透过现象看本质,从离子角度研究反应的本质。而导电性实验也是将微观粒子存在宏观化,让学生感受到粒子大量存在的事实。根据学生已有知识,HCl完全电离,则醋酸部分电离,顺理成章地引出强弱电解质。并且,联系醋蛋的制作中,用不同的酸反应速度不一样的本质可能就和H+浓度有关。

同时,设置疑问,同浓度的强碱(NaOH)和弱碱(NH3·H2O)导电性又怎样呢?请同学们利用类比的思想预测结果并实验论证。3. 试管实验,方便而且实验现象明显,同时学生实验激发了他们的学习兴趣,更加主动地投入学习和思考过程,锻炼了基本实验操作能力。

4. 激发认知冲突:在生成CaCO3的同时,其他离子之间有没有发生反应呢?是不是像我们初中所学习的复分解反应离子两两交换形成了两种新的物质,还是只有部分离子发生反应呢?

[追问]在反应Ⅲ中哪些离子之间发生了反应?其他离子有没有发生反应?请用化学符号表达反应情况。

设计意图:通过前面的思考,学生已经有意识的由微观粒子间的变化考虑溶液中的化学反应了,但是学生还没有建立“看见”溶液中的离子这种思维,所以他们不能确定到底哪些离子参与反应,在此要从引导学生从认知出发,从微观的变化解释宏观的现象。

设计意图:传统的离子方程式书写是按照“写、拆、删、查”四步,在教学过程中,笔者发现这种方法对于学生简单记忆尚可,但是对于学生能力培养会存在很多问题:1.学生在书写离子方程式时,生搬硬套,先写化学方程式,一步一步进行,这样书写效率低下;2.高一学生往往会受初中所学复分解条件的影响,只关注生成物的状态而忽略了反应物; 3.碰到陌生反应,如向硝酸亚铁溶液中加入硫酸就束手无策,而碰到离子共存问题则要转化为具体化学物质才能进行判断等等。究其本源,这种书写方法没有帮助学生认知概念的本质,只是将化学知识工具化、模式化,严重地挫伤了学生的学习积极性。

而从宏观物质出发分析水溶液中存在形式,分析哪些微粒之间能发生反应,从反应物微粒相互作用进行分析,关注了微粒间的相互作用,直指概念本质,然后将实际参与或生成的物质用符号表达出来,这就是我们所要求的离子方程式。这样基于微粒作用观的教学设计促进学生的认知从宏观向微观转变,更易把握溶液中物质相互作用的实质。

四、 教学反思

1.日常教学中应积极构建宏观、微观、符号的学科观念

化学是一门以实验为基础,建立在分子、原子层面上研究物质的一门学科,是将宏观现象和微观想象相结合并具有独特符号表征的自然科学。初中的教学引导学生认识物质宏观的变化,而高中的教学则要让学生通过宏观的实验事实去探索学习微观粒子的运动和变化。因此,我们在教学中要培养学生从微观的角度认识一些自然现象,形成对物质及其变化的科学认识。同时,凸显化学学科的特点——知识符号化,利用符号作为链接宏观与微观的桥梁。

2. 概念教学时可巧借实验多手段帮助学生认识微观行为

概念教学中的实验策略使用的关键点是建立实验事实与概念本质间的联系,在概念的教学中,我们要恰当地利用化学实验使学生获得感性认识,促进学生想象思维,在宏观实验事实的支持下发展了学生的微观认识。而在课后对于实验的分析,笔者又想到,有没有更加直观的现象进行观察,比如借助传感技术进行分析。如通过同浓度溶液导电率的测定,分析强弱电解质,这样学生对概念的理解更容易,同时,我们也可以通过跟踪硫酸和氢氧化钡溶液反应的导电性和浑浊性实验分析离子反应的本质。合理使用传感器,让我们教学的手段更加丰富,可信度更高。化学需要试管,同样也需要现代技术手段!

参考文献

[1] 夏可文.在实验教学中如何培养学生形成化学概念[J]. 理化生教学与研究,2008,( 16) : 206

[2] 梁永平.微粒作用观的科学学习价值及其科学建构[J].化学教育,2003,(6):15endprint

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